_耿雁博

更方便的充電手段有可能會讓電動汽車這個產(chǎn)業(yè)變成真正的朝陽。

現(xiàn)在，世界上很多地方都有電動汽車的充電站，對于這個產(chǎn)業(yè)而言，這是一件好事，但他們有時真的很礙眼。

在你心情不好、交通擁堵又趕上汽車沒電的時候，那些密集的、纏繞在一起的黑色電線，大概會讓你抓狂。而這樣的用戶體驗，確實對不起電動汽車的消費者們。

所以，當一輛使用地下無線充電的日產(chǎn)凌風電動車出現(xiàn)在谷歌山景城總部的時候，引起了人們一陣小小的騷動。這個公司不僅盛產(chǎn)“極客”，也試圖給電動車行業(yè)帶來一些變化：在給電動車充電時，拋棄以往所必須的充電樁、電源插座以及電線，取而代之的是隱藏在地下的電源和變壓器，裝有感應裝置的充電汽車只需接近充電區(qū)域，就可以對車輛進行充電了。

無獨有偶，在2011年底，戴姆勒和德國康達科提·溫弗勒公司也試驗了一種類似的感應充電設備，他們將充電設備隱藏在停車位之下，當汽車在停車位上停放時，即可觸發(fā)充電裝置。這一技術的出現(xiàn)，將使電動車有希望告別那些麻煩的充電線。

這可不僅僅意味著電動車產(chǎn)業(yè)的“形象”得到改善那么簡單。實際上它還將解決另一個事關電動車未來的重大問題，那就是電動車在使用過程中的充電效率。

在電動汽車行業(yè)，研究者們一直試圖在兩個方向上同時摸索電力問題的解決之道，一個是對電池本身進行技術創(chuàng)新和控制成本的努力，還有一個是外部技術——尤其是充電技術的改進。工程師們的想法是，如果充電技術能方便的如同燃油動力汽車加油一樣，那么即使是電池本身的效率不高又有什么關系呢？

而目前主流的有線電動車充電解決方案，卻恰恰存在著效率不高的嚴重缺陷。在2011年全球汽車產(chǎn)業(yè)論壇上，德勤事務所發(fā)布了一份全球電動車調(diào)查報告。這份報告統(tǒng)計，發(fā)達國家的消費者對電動車的興趣明顯低于發(fā)展中國家：中國購買電動車的潛在消費者可能達到50%，印度比中國還高出近10個點，而美國只有12%，日本只有可憐的4%。

電動車的電力問題影響著眾多消費者的興趣，在那些追求效率的發(fā)達國家市場上，這體現(xiàn)得尤其明顯。大部分消費者對電動車充電一次的預期行駛里程數(shù)是380至420公里，但目前最多只能行駛約160公里；對電動車的預期充電所需時間是兩個小時，但是有線充電的充電時間，卻超過了4小時。這些都是可用性和易用性方面亟待解決的問題。在中國，即便每臺電動汽車的補貼可以高達6萬元，也依然乏人問津。

因此，谷歌和戴姆勒公司將電磁感應充電設備埋在停車位之下的設計方案，自然贏得了一片叫好聲。這個方案來自一個叫做“Effizienzhaus-Plus Mit Elektromobilitat”的計劃。這是一個人類日常生活環(huán)保探索項目，其中一個最重要的部分就是電動汽車如何可以變成一個可連續(xù)使用且方便的交通工具。

他們提出的解決方案就是“充電不要電線”，通過在私人住宅的停車位下放置充電線圈，利用汽車內(nèi)部的充電感應裝置與其配合，達到為電動車充電的目的。在這樣的技術手段下，充電效率達到了90%，將電力充滿所需的時間也大為減少，只需要一至兩個小時，與消費者的心理預期相去不遠了。

它還同時解決了電動車充電站的布點問題。將設備埋藏在停車位之下，可以充分利用現(xiàn)有空間，用戶只要把車停下就可以進行充電。除了私家車庫，公用停車場也可以部署這種設備。即便是要考慮建設專用的地下感應式充電站，由于取消了充電樁、電源插座和電線等設施，需要的空間也會比有線充電站要小得多。無線充電使電動車的充電手段更為靈活，用戶在很多時候都可以得到電力補充，從外部緩解了電動車電池本身效率的不足。

無線電力傳輸一直是人類多年來的夢想之一。早在1831年，法拉第就發(fā)現(xiàn)了電磁感應，后來天才發(fā)明家愛迪生以及最癲狂的科學家、交流電之父尼古拉·特斯拉，也在不知疲倦地實驗如何可以隔空傳輸電能。但當時這些努力并沒有把這個想法變成現(xiàn)實。

隔空充電最大的問題是傳輸效率。電磁輻射本身的性質決定它只適合傳遞信息，并不適合進行能量的傳輸，因為輻射沒有定向性，如果用來傳輸能量，大部分都將浪費在傳輸?shù)目臻g中；而那些定向性的電磁輻射，比如激光，本身存在破壞性，只適合能量輸出，并不適合傳送。

在谷歌和戴姆勒的工程師手里，隔空傳輸電力的技術終于得到了大力推進。這是一種被稱為“磁性耦合”的技術，對這個拗口的術語，我們需要稍微做一下解釋：在近距離內(nèi)，兩個頻率相同的諧振物體，可以產(chǎn)生很強的相互感應，并且有效地交換能量。這種磁共振現(xiàn)象是一種電力傳輸?shù)臐撛谑侄巍?/p>

它的本質是對電磁波進行感應。原理與變壓器有些類似，在發(fā)送和接收端各有一個線圈，發(fā)送端的線圈連接有線電源產(chǎn)生電磁信號，而接收端線圈則負責感應發(fā)送端的信號，并將它轉化為電流給汽車中的電池充電。

在接受《第一財經(jīng)周刊》采訪時，上海交通大學(微博)機械與動力工程學院教授、汽車工程研究院院長許敏透露，目前汽車無線充電技術可以做到在1米左右的距離、接收發(fā)出的95%的電力的效果。如果將普遍使用的化學電池換為物理性質的電容，就能更好地解決充電速度慢的問題，這會更進一步推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。一個更大膽的計劃是，可以將感應電圈像排水管道一樣埋放在一些特定路段，電動汽車直接開上這條路就可以進行感應充電。這種方法既不需要充電站一般的投資規(guī)模，也不占用額外的地皮，只要在車道下埋放充電線就好。

但眼下，這樣的想法還是顯得過于樂觀。

汽車無線充電技術雖然初露曙光，但離踏上真正的商業(yè)化仍有一段距離。首先需要解決的是感應技術的靈敏程度，以及由此引發(fā)的智能匹配問題。感應式線圈是目前看來最可行的無線充電手段，通過在接收線圈上配備一個電容、構成一個具有特殊功能的天線，在特定的頻率下與發(fā)射線圈共振，之后便可以開始轉化電能。道理并不復雜，但是如何能讓不同公司、不同型號的汽車，都能方便地找到這個頻率，卻是一個大問題；此外，如果發(fā)射器附近放置的是不匹配的異物，就有可能引發(fā)危險，所以無線充電設備需要有對受電目標的識別，只有識別準確了才能夠送電。

如此看來，所有這些設備——無論是發(fā)射設備還是接收設備，都必須能針對共振頻率進行自我調(diào)整、智能識別，這樣才能走向真正的市場化。這意味著必須建立一種行業(yè)標準，使技術可以跨品牌使用。不僅要有一組通用的共振頻率，還需要一套標準的識別碼發(fā)送、解碼和激活技術。這一切都是為了發(fā)射器能夠在各種條件下正確感應到接收器，以便傳送電力。消費者并不愿意看到每一家公司都各自推出自己的無線充電標準，因為那意味著發(fā)展這一技術的初衷已經(jīng)蕩然無存。

精明的汽車公司的老板們不會不知道這一點。不過要讓他們下定決心，恐怕就是另一回事了。多家公司共同遵循同一種行業(yè)標準，并且還是顛覆性的，在很多時候都不是一件容易實現(xiàn)的事。這已經(jīng)不是技術問題，它通常與環(huán)境、時機和運氣有關。我們能做的，恐怕只有等待。

在電池技術無法取得突破性進展的今天，想到用更方便、更快速的充電方式來刺激電動汽車市場的發(fā)展，是一個聰明的舉動。如果無線充電技術最終能夠走出實驗室、并且形成標準化，那么將帶動更多人選擇電動汽車。到那時，電動汽車也將會從小眾市場走向主流。